Ti改性活性炭在CH4/N2分离中的高效性能研究

"Ti改性活性炭分离CH4/N2的实验研究 (2013年)" 本文是一篇工程技术领域的论文，研究焦点在于通过钛(Ti)改性活性炭来提高甲烷(CH4)与氮气(N2)的分离效率，特别是在处理煤矿乏风瓦斯这种富含甲烷的气体时。研究中，作者探讨了不同改性方法对活性炭吸附性能的影响，并着重关注其在CH4/N2分离中的应用。 实验结果显示，经过1100℃、氮气保护的焙烧处理，Ti改性活性炭的孔径分布变得更加均匀。这种改性处理显著提升了活性炭的吸附性能，对于CH4的吸附量达到了34.4 mL/g，相比于未改性的活性炭，吸附量提高了51.5%。这意味着改性活性炭能更有效地捕获甲烷分子，从而在甲烷富集过程中起到关键作用。 此外，CH4的常压穿透曲线也显示出改性活性炭的优势。改性活性炭的穿透点明显滞后，相比于未改性和160℃水热方法改性的活性炭，分别滞后了41%和50%，这表明改性活性炭在防止甲烷穿透方面有更高的稳定性，可以延长吸附过程，提高分离效果。 关键词"Ti改性"、"CH4/N2分离"、"变压吸附(PSA)"和"常压穿透曲线"揭示了研究的核心技术。Ti改性是提高活性炭性能的关键步骤，它可能通过改变活性炭的表面化学性质和孔隙结构，增强了对甲烷的亲和力。CH4/N2分离是研究的目标，对于煤矿瓦斯处理具有实际意义。变压吸附(PSA)是一种常用的气体分离技术，可能在本研究中用于进一步优化甲烷的富集。常压穿透曲线则用于评估活性炭的吸附性能和稳定性。 该研究通过Ti改性活性炭，实现了对甲烷和氮气的有效分离，为煤矿乏风瓦斯的处理提供了新的技术和理论支持。这样的改性技术有望应用于工业实践中，提高瓦斯回收利用的效率，同时降低安全隐患。